熱力系統(tǒng)可視化仿真軟件模型開(kāi)發(fā).pdf

1、包括系統(tǒng)建模、仿真建模和仿真試驗(yàn)三個(gè)基本活動(dòng)的系統(tǒng)仿真技術(shù)已經(jīng)有近60年的歷史，因其具有節(jié)約人力、物力、快速和方便等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到認(rèn)可，在電力、交通運(yùn)輸、通信、化工和核能等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。國(guó)外早在20世紀(jì)70年代末就開(kāi)發(fā)出了如MMS、S3等針對(duì)電站熱力系統(tǒng)的專用仿真軟件。 我國(guó)在系統(tǒng)建模與仿真(ModelingandSimulation)方面發(fā)展迅速并取得重大成就，但由于起步比較晚，和發(fā)達(dá)國(guó)家比較還有一定的差距，主要

2、表現(xiàn)在主要的仿真軟件基本上都是引進(jìn)的，不利于仿真技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展和推廣。因此，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的仿真軟件，提高國(guó)內(nèi)仿真技術(shù)，縮小與國(guó)外的差距就成為一項(xiàng)重要的課題。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)一些主要的一體化仿真軟件做了比較詳盡的分析，在深入分析著名仿真建模軟件MMS的基礎(chǔ)上，根據(jù)熱力系統(tǒng)實(shí)際設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)以設(shè)備為基礎(chǔ)進(jìn)行模塊劃分，并建立模塊的數(shù)學(xué)模型。采用COMPAQVisualFortran6.1作為開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)了包括熱力系統(tǒng)常用設(shè)

3、備動(dòng)態(tài)模型的模塊，形成模型庫(kù)。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注重模塊的通用性、可重用性和開(kāi)放性。由于電站熱力系統(tǒng)常常具有很強(qiáng)的病態(tài)特性，本文編寫了用于解決系統(tǒng)剛性問(wèn)題的通用的數(shù)值積分算法-Gear算法，以及求解系統(tǒng)雅可比矩陣的Jacobi算法，完成了軟件的自動(dòng)生成變量和生成大矩陣功能程序的設(shè)計(jì)。對(duì)模塊庫(kù)中的各個(gè)模塊進(jìn)行了測(cè)試，并以秦山核電站二回路中的汽輪機(jī)子系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證測(cè)試。在仿真模型上，完成了穩(wěn)態(tài)計(jì)算、系統(tǒng)階躍擾動(dòng)試驗(yàn)、甩負(fù)荷試驗(yàn)(未加調(diào)

4、節(jié)系統(tǒng))等測(cè)試，主要監(jiān)控和分析了汽輪機(jī)動(dòng)態(tài)特性中兩個(gè)重要參數(shù)：汽輪機(jī)第一飛升轉(zhuǎn)速、飛升時(shí)間。 測(cè)試結(jié)果表明：模塊庫(kù)中各模塊的動(dòng)態(tài)規(guī)律正確；穩(wěn)態(tài)值與設(shè)計(jì)值相比，主要參數(shù)的誤差較小，動(dòng)態(tài)特性的趨勢(shì)與理論分析結(jié)果吻合較好；試驗(yàn)的輸出結(jié)果正確的反映了系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性；該系統(tǒng)能在通用硬件和軟件環(huán)境下運(yùn)行。 本文較好的完成了熱力系統(tǒng)可視化仿真軟件的模型開(kāi)發(fā)工作，為開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電站熱力系統(tǒng)可視化仿真軟件做了大膽的嘗試